劉鵬
[摘 要] 農田水利工程對農業發展發揮著不可替代的重要作用,隨著環保理念不斷深入人心,節水灌溉技術在農田水利工程中的應用越來越廣泛,為保障我國淡水資源節約應用質量起到了至關重要的作用。基于此,本文針對農田水利工程中可應用的多種節水灌溉技術進行詳細分析,以供參考。
[關鍵詞] 農田水利工程;節水灌溉技術;渠道防滲;微灌;微灌
[中圖分類號] S275 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)24-121-2
我國人口數量多年以來一直處于世界第一,但是所占有的淡水資源量僅占全世界的6%,加之人口數量龐大,人均淡水資源量極少。隨著近年來環保理念的興起與不斷普及,人人開始關注水資源的使用狀況,注重節約用水。就農田水利工程而言,其水資源應用比重在70%以上,為了能在農田水利工程運行中達到節約用水的目的,節水灌溉技術的出現與應用成為時代發展的必然趨勢。對此,分析農田水利工程中所應用的節水灌溉技術,對于我國水資源的合理應用意義重大。
1 渠道防滲技術
渠道防滲技術在我國農田水利工程中的應用十分普遍,其技術種類較多。渠道防滲技術的選擇要求比較嚴苛,不僅確保防滲比值在50%~80%,而且要確保具有足夠的使用壽命、耐久性能與使用強度,在提高渠道送水能力與抗壓能力中有著顯著的積極作用,同時能減少后期的維護成本。現階段常用的渠道防滲技術主要有如下幾種。
1.1 土料防滲
土料防滲是投資成本最低的簡單防滲技術,但是無法滿足渠道防滲技術的耐久性要求。加之土料防滲存在反復的凍融現象,導致防滲層在長久作用下的防滲性能逐漸大打折扣。但是,從現如今的土料防滲技術應用現狀來看,在大型碾壓機械與技術的不斷發展下,土料防滲技術的應用并未呈現出落后現象。
1.2 砌石防滲
顧名思義,砌石防滲的應用離不開自然界中豐富的石塊材料。對于很多具有較高抗凍要求與抗壓要求的渠道,砌石防滲技術的應用十分普遍。該技術的防滲量較高,而且使用壽命長達40 a,在流速較快的渠道中有著較高的應用需求[1]。
1.3 膜料防滲
膜料即膜結構材料,膜料防滲技術的應用具有十分優異的防滲性能,同時具有良好的適應變形性能與耐腐蝕。而且由于膜料材質質量較輕,便于材料運輸,可顯著減少施工周期與施工成本投入。在應用膜料防滲技術的工程施工中,必須要確保膜料層的完整性及保護層邊坡的穩定性。而在土渠層鋪膜基槽斷面形狀選擇中有著多種選擇方案,在開挖、整平、滅草過后需要結合渠道大小來對膜料進行加工,從渠道下游逐漸沿著上游鋪設膜料,注意需要留有一定的小褶,使其能緊貼渠基面。
1.4 瀝青防滲
瀝青材料在渠道防漏中的應用價值較高,因為瀝青材料的防滲效果良好,且具有較好的耐久性能,施工成本不高。在施工中要對瀝青混合料的配比進行合理調控,還要合理確定攤鋪厚度、施工溫度、碾壓次數等。
2 微灌技術
所謂微灌技術,即結合農作物對水的需求特點,應用低壓管道系統及特質灌水器,將水以小流量且較為均勻的灌溉形式輸送至農作物根部土壤中。與以往所應用的直接灌溉方式相比,盡管其灌水流量較小,但是灌水延續時間普遍較長,工作壓力較小,可有效控制灌水量。根據水流方式的不同,微灌技術分為4種不同類型。
2.1 滴灌
滴灌即利用含滴頭、滴灌帶的灌水器將水資源以水滴的形式逐漸灌入農作物根部土壤中。這種滴灌形式水流量十分緩慢,灌溉效率較低,一般適用于土壤水分含量較高的農田水利工程。
2.2 地表下滴灌
地表下滴灌是將具備滴灌功能的灌水器置入地表下,可以顯著避免地面毛管出現老化而產生損壞等問題,同時能大大方便農田常規作業的開展。地表下滴灌形式只對局部土壤達到濕潤目的。
2.3 微型噴灑灌溉
微型噴灑灌溉一般應用折射式、輻射式、旋轉式等微型噴頭來控制水資源以進行田間灌溉。為了方便研究,微型噴灑灌溉形式一般統稱為微噴。該灌溉形式可以同時提升空氣濕度與土壤濕度,在一定程度上達到調節田間氣候的目的,而且噴灑流量與作業壓力較小[2]。
2.4 泉涌式灌溉
泉涌式灌溉多將涌水器安裝在毛管中,并借助泉涌的形式來達到灌溉目的,其流量與灌溉效率顯然高于前面所述的滴灌、微噴。但是,土壤對水分的滲吸速率普遍跟不上泉涌式灌溉的灌溉速度。因此,在應用泉涌式灌溉方式時,需要在附近挖一道灌水坑來達到蓄水的目的,以避免出現地面徑流。
3 噴灌技術
噴灌技術一般需要借助水泵的加壓作用或自然落差作用對灌溉用水形成壓力水,并在壓力作用下從管道輸送至田野,利用噴頭將這些壓力水均勻噴灌于農田作物,達到灌溉目的。噴灌技術的優點有很多,既能有效控制土壤水分、避免土壤內部的團粒結構受到破壞,促進田間作物良好生長發育,又能通過間接調解田間氣候來達到實現作物增產的目的。而我國噴灌技術應用種類繁多,比較常見的噴灌技術有如下幾種。
3.1 固定管道式
將干管與支管埋在地下,在灌溉季節不移動管道,即固定管道式噴灌技術。該技術可有效減少管理工作負擔,可靠性高且使用壽命長,但是投資成本普遍較高,因為滿足埋置或裸露條件的管道材料比較昂貴[3]。
3.2 半移動式
半移動式即利用干管進行固定而只移動支管,有效減少支管使用量。但是,顯然半移動式噴灌增加了人力資源,加之受人為因素影響,支管材料易受到破壞,加大投資成本。因此,近年來半移動式灌溉多以應用機械移動支管代替傳統人工移動支管。
4 行走式灌溉技術
所謂行走式灌溉技術,指的是利用拖拉機、農用運輸車等行走式機械設備攜帶節水灌溉機具進行田間行走式灌溉作業。該技術主要分為節水播種技術與抗旱保苗節水灌溉技術。節水播種技術是對作物種子周圍土壤進行局部澆灌,在作業工藝中先開挖溝渠,再進行施肥、播種、灌溉水,最后完成覆土工序,在干旱、半干旱地區應用比較普遍。抗旱保苗節水灌溉技術即應用少量的水來結合需求定量,將這些水灌溉至作物根區土壤中,在提高農田作物產量、解決干旱地區農民增收問題中有著重要的應用價值。行走式節水灌溉技術具有較強的適應性,而且不會對動力設備有著較高的要求,顯著減少田間修渠工程量,只需要農田水源能正常汲取,可以應用行走式灌溉技術進行灌溉作業,在節約資金成本與勞動力中有著十分重要的作用[4]。
5 結語
農田水利工程建設與運行質量關系到我國大多數農村地區的長遠發展。因此,研究與優化農田水利工程中常用的節水灌溉技術,對于促進農業發展、節約水資源具有舉足輕重的意義。
參考文獻
[1]胡祖云.農田水利工程中節水灌溉技術的運用[J].珠江水運,2016(12):26-27.
[2]高敏.農田水利工程中節水灌溉技術的運用[J].農業科技與信息,2015(14):81-82.
[3]申連山.農田水利工程中節水灌溉技術的運用[J].民營科技,2018(6):79.
[4]劉文華.農田水利工程中節水灌溉技術的運用[J].農家科技旬刊,2017(5):33.